国内首家!纳芯微发布车规级8通道可配高低边驱动NSD56xxx-Q1系列,兼具高集成与灵活配置

Release time:2025-11-12
author:AMEYA360
source:纳芯微
reading:310

  纳芯微今日宣布正式推出车规级8通道可配高低边驱动系列芯片——NSD56080、NSD56602、NSD56620与NSD56242,工作电压范围覆盖4.5V~28V(输出内部钳位39V),每通道驱动电流330mA(所有通道ON),适合驱动汽车电子的继电器、LED、灯泡及电机等各类型感性容性负载。

  该系列产品以高集成度、灵活配置和智能驱动及诊断为核心优势,相比已量产的8通道低边驱动NSD56008,新增加PWM自动发生器、On-State负载开路诊断和Bulb Inrush Mode等功能,可帮助客户节省MCU资源、降低系统设计复杂度和成本、缩小板级尺寸,进一步提升设计灵活性与整体性能。

国内首家!纳芯微发布车规级8通道可配高低边驱动NSD56xxx-Q1系列,兼具高集成与灵活配置

  一芯多能:内置PWM自动发生器,两路输入支持Limp Home,节省MCU资源

  NSD56xxx-Q1系列芯片内置两个独立的PWM自动发生器,可配置PWM频率与占空比,并可映射到任意输出端口。通过与两路输入(亦可映射到任意输出端口)配合,最多可输出4路独立的不同频率与占空比的PWM信号,直接节省两路MCU的PWM口及软件资源,简化控制逻辑,提升系统响应效率。

  当系统检测到异常而进入跛行模式(Limp Home)时,NSD56xxx-Q1系列芯片可实现8通道选择性关闭,仅保留2路映射通道来维持继电器、制动泵等关键安全负载持续运行,提升整车与系统的安全可靠性。

国内首家!纳芯微发布车规级8通道可配高低边驱动NSD56xxx-Q1系列,兼具高集成与灵活配置

  图1 Input Mapping

  智能诊断:双模式开路检测,简化系统设计

  NSD56xxx-Q1系列芯片支持OFF-State与ON-State双模式负载开路诊断(OLD),可在输出关闭或打开状态下精确检测负载连接状态,显著提升系统自诊断能力。

  OFF-State OLD通过开启每通道的诊断电流源并比较输出端口电压,来检测负载开路。而新引入的ON-State OLD(仅适用于高边及配置为高边的通道),则是通过检测实际负载电流和输出端口电压来诊断,避免了OFF-State OLD因内部电流源而造成LED负载微亮这一异常现象。

  同时,ON-State OLD既可直接选定通道来诊断,也可以对所有高边通道进行loop诊断,并能够用一帧报文来读取所有通道的诊断信息,从而简化系统设计、降低MCU负荷,让整机诊断更高效、更可靠。

  支持BIM模式:高效驱动多种负载,适应更多应用场景

  高低边驱动在实际应用中驱动白炽灯或容性负载时,输出通道会因过冲电流触发过载保护(Over Load Protection)而被关闭,若靠软件不断清除故障点(Fault)和打开通道,则响应太慢难以输出足够能量打开负载。

  为解决这一痛点,NSD56xxx-Q1系列引入Bulb Inrush Mode(BIM模式)。当该通道输出达到过载保护阈值而被关闭时,该通道会在tINRUSH时间后自动重启,然后不断重复直至持续时间tBIM(40ms)。40ms内足够让2W功率的灯泡点亮,若同时采用BIM模式和通道并联功能,则可以支持将5W灯泡点亮。

  这一设计使NSD56xxx-Q1系利能够可靠驱动白炽灯、继电器、马达等容性与感性负载,显著提升系统对不同类型负载的兼容性,为客户提供更灵活、更可靠的设计选择。

国内首家!纳芯微发布车规级8通道可配高低边驱动NSD56xxx-Q1系列,兼具高集成与灵活配置

  图2 Bulb Inrush Mode(BIM)模式运行

  集成主动钳位管:轻松应对感性负载,降低系统成本

  在驱动继电器、电磁阀等感性负载时,通道关断瞬间会在输出口产生高压,若电感能量足够大,会造成芯片内部功率管雪崩击穿。

  NSD56xxx-Q1系列在每个通道内集成主动钳位管(Active Clamp),在关断瞬间可钳位输出端电压(低边通道钳位正电压,高边通道钳位负电压),同时输出功率管因栅极电压抬升而打开,形成电流通路来泄放电感能量,有效防止功率管损坏。这一设计让芯片在驱动感性负载时无需额外钳位管(可减少8个外部钳位管),从而显著降低系统BOM成本与板级尺寸。

国内首家!纳芯微发布车规级8通道可配高低边驱动NSD56xxx-Q1系列,兼具高集成与灵活配置

  图3 输出功率管 Active Clamp

  芯片单通道在室温下可承受高达50mJ的钳位能量,而在实际应用中,继电器负载产生的能量通常低于10mJ,足以覆盖典型继电器、电磁阀等感性负载的能量需求,确保系统运行的稳定与可靠。

  车规品质,灵活选型

  NSD56xxx-Q1系列8通道智能高低边驱动产品现已全部量产,满足AEC-Q100 Grade 1标准,工作温度范围覆盖-40℃至125℃,封装采用HTSOP24(8.65×3.9mm),该系列提供丰富的高边、低边及可配高低边的组合方案,灵活满足不同系统架构和负载需求。

  凭借全面的高低边组合、丰富的智能功能和车规级可靠性,纳芯微可为车身电子的各类型负载驱动提供多通道高集成度的解决方案,帮助客户快速搭建安全可靠、灵活高效的系统设计。

国内首家!纳芯微发布车规级8通道可配高低边驱动NSD56xxx-Q1系列,兼具高集成与灵活配置

  图4 NSD56xxx-Q1选型表


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纳芯微 | SPI 隔离通信实战避坑:数字隔离器输出并联电平异常的原因与解决方案
  在工业系统 SPI 一主多从通信架构中,为节省 IO 资源,数字隔离器输出通道并联复用是常见设计,但实际应用中极易出现电平无法正常拉高 / 拉低的异常问题,严重影响通信稳定性。本文先梳理工业系统主流通信方式及 SPI 隔离的应用场景,深入剖析数字隔离器输出并联导致电平异常的核心原因,再针对性给出两种经实测验证的解决方案(CS 反向使能电路、二极管反向阻断配合软件配置),并明确实施过程中的关键注意事项,为工程师解决同类 SPI 隔离通信问题提供直接参考。  01 工业系统常见通信方式  通信接口是硬件系统中实现数据交换的核心模块,常分为内部通信接口(板级通信)、外部通信接口(对外通信),如图1,不同接口在速率、距离、复杂度等方面各有特点,是纳芯微产品主要的应用场景之一。图1 板级通信和对外通信  板级通信  板级通信为设备内部组件间的通信,通常具备速度快、距离短的特性,通常具备速度快、距离短的特性,常见有UART、I2C、SPI、单总线等。具体参数如表1所示:表1 板级通信具体参数  对外通信  对外通信为设备级信号传输,用于实现设备间的数据交互,多采用差分传输方式,具备传输距离远的优势,常见类型包括 RS-232、RS-485、CAN 等,具体参数如下表所示:  表2 对外通信具体参数  02 隔离SPI机会点  SPI全称为Serial Peripheral Interface(串行外设接口),由摩托罗拉公司开发的一种同步、全双工、主从式串行通讯总线,可以实现一主多从的通讯连接。  在硬件连接方式上,SPI常用4线制(SCK、MOSI、MISO、CS/SS),各信号线的传输方向及功能描述如下表3所示:表3 SPI各信号线的传输方向及功能  SPI一主多从的通讯拓扑,MOSI、MISO、SCK常采用复用接口,节省IO资源,通过独立的CS/SS实现从机选择。如图2所示。图2 SPI 一主多从基础拓扑  在工业系统中,MCU高压域与低压域之间需要做通讯隔离,纳芯微隔离器NSI8241W(3正1反)适用于SPI信号隔离。对于一主一从的隔离方式,4通道刚好一对一匹配(3正向通道对应SCK、MOSI、CS/SS,1反向通道对应MISO)。对于一主多从的拓扑架构,同样会复用通道节省IO资源,如图3示例。图3 带数字隔离器的SPI主多从拓扑  03 数字隔离器输出并联问题及解决方案  数字隔离器隔离SPI复用通道实际测试时,会发现复用MISO会出现电平异常,当一路输入高,一路输入低的情况下,MISO不能完全被拉高或者拉低。如图4,两颗8241 Out口复用,输入分别给高、低时,MISO波形。图4 Vdd1=Vdd2=5.25V,IND1高,IND2低 黄色OutD1=蓝色OutD2≈2.5V  数字隔离器Out内部为推挽输出:输入为高时,推挽上管导通,输出高电平;输入为低时,推挽下管导通,输出低电平。当输入一高一低时,就会形成分压回路,造成MISO电平异常,如图5,这显然与SPI中规定MISO复用冲突(当SS拉低使能时,从机输出配置为推挽输出,当SS拉高时,从机输出需配置为高阻态,防止多个输出导致电平冲突)。图5 数字隔离器内部分压回路  查阅NSI8241真值表(如图6所示),当EN拉低时,数字隔离器可以输出高组态,能够满足SPI复用要求。因此我们给出以下电路调整方案,来实现数字隔离器输出口并联复用需求。图6 NSI241真值表  方案1  CS 处增加反向电路,同步使能数字隔离器  在CS处增加反向电路(NPN、PNP、反相器等,需考虑Vce压降)同步使能数字隔离器。CS拉高禁用时,数字隔离器EN拉低禁用,Out复用输出高。  方案2  二极管反向阻断 + 软件配置,实现并联复用  通过二极管进行反向阻断,配合软件配置合理实现数字隔离器输出并联复用。  但需要注意的是:  (1)需添加上下拉电阻,明确默认电平,同时满足信号上升沿、下降沿的时间要求;  (2)需考虑二极管压降对电平幅值的影响,避免因压降导致通信误判;  (3)当一路输出通道由高电平切换至低电平时,受寄生参数影响,可能会短暂通过二极管抽取另一通道电流,需重视由此产生的电压尖峰问题。  结论与建议  在工业 SPI 一主多从隔离通信场景中,数字隔离器输出通道并联复用是节省 IO 资源的常用方案,但因隔离器内部推挽输出结构,直接并联易导致电平异常。本文通过分析异常产生的核心原因,提供了两种经实测验证的解决方案(CS 反向使能电路、二极管反向阻断 + 软件配置),同时明确了实施过程中的关键注意事项。工程师在实际设计中可根据项目需求选择合适方案,规避电平异常问题,保障 SPI 通信的稳定性。  高可靠性四通道数字隔离器NSI824x已通过 UL1577 安全认证,支持3kVrms-8kVrms 多档绝缘电压,同时在低功耗下提供高电磁抗扰度和低辐射。数据速率高达 150Mbps,共模瞬态抗扰度 250kV/μs。支持数字通道方向及输入失电默认输出电平配置,宽电源电压可直接适配多数数字接口,简化电平转换;高系统级 EMC 性能进一步提升使用可靠性与稳定性。
2025-12-05 11:20 reading:172
纳芯微车载电源芯片方案,选Ta就稳了!
纳芯微NSUC1610成功斩获「年度优秀电机控制技术产品奖」!
连续5年获奖,纳芯微荣膺第二十届“中国芯”“整车芯应用卓越产品”和“优秀技术创新产品”
  近日,以“芯生万物 智算无界”为主题,2025年“中国芯”集成电路产业促进大会暨第二十届“中国芯”优秀产品征集结果发布仪式在珠海横琴圆满举办。活动期间,纳芯微凭借在汽车电子领域的系统级应用能力与技术创新实力,荣膺“中国芯”两大奖项—— “整车芯应用卓越产品” 与 “优秀技术创新产品”,成为业内极少数在同一年同时获此双项荣誉的企业。获奖产品分别为 全集成嵌入式电机控制芯片 NSUC1610-Q1QNR 与 汽车级集成式耐腐蚀绝压传感器 NSPAS5 系列。  “整车芯应用卓越产品”主要表彰对国内汽车工业发展具有突出贡献的车规级芯片。该奖项强调产品的关键参数竞争力、可靠性稳定性、技术路线清晰度及在整车关键域控中的广泛落地情况。获奖产品 NSUC1610 是国内首款高集成度车用小电机驱动芯片,填补国内新能源汽车热管理电机控制处理器“MCU+”芯片空白,已覆盖国内多家主流 OEM。“优秀技术创新产品”旨在表彰具备显著技术突破与创新价值的集成电路产品。NSPAS5 系列具备业界领先的响应速度(<1ms),支持模拟比例 / 绝对输出,量程覆盖 10kPa~400kPa 可定制,并具备高耐腐蚀能力,面向汽车动力系统、热管理等核心应用场景。  自2021年以来,纳芯微连续5年荣获“中国芯”奖项,产品覆盖车规级MEMS绝压压力传感器晶圆NSP163X系列(2021)、高可靠性隔离式双通道栅极驱动器NSI6602系列(2022)、高压半桥栅极驱动器NSD1624(2023)、40V车规级32细分步进电机驱动器NSD8381(2024),标志其在汽车、泛能源领域,围绕应用创新的丰硕成果及市场认可,实现集成电路关键核心技术突破,加速科技创新和产业创新融合。截止2025年上半年,纳芯微汽车电子累计出货量超过9.8亿颗。  关于“中国芯”优秀产品评选  “中国芯”优秀产品评选活动由中国电子信息产业发展研究院主办,自2006年启动以来已成功举办二十届。该活动坚持以应用为导向,持续推动评选机制创新,致力于成为中国集成电路产品与技术发展的“风向标”。  活动始终秉持“以用立业、以用兴业”的发展思路,通过建立公正、专业的中国芯产品推荐机制,为国内集成电路企业搭建起一个展示优秀产品和技术的公益性平台,助力我国集成电路产业实现高质量发展。
2025-11-25 09:37 reading:325
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